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Plasticity of host immune mechanisms and intestinal microbiota to be exposed to optimize fecal microbiota transplantation

Research Project

Project/Area Number 21K07900
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53010:Gastroenterology-related
Research InstitutionKyorin University

Principal Investigator

Matsuura Minoru  杏林大学, 医学部, 臨床教授 (30402910)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords腸管微生物叢 / 免疫可塑性 / 糞便微生物移植 / 微生物叢発達 / 腸管粘膜 / 遺伝子発現 / 移入 / 炎症性腸疾患 / dysbiosis
Outline of Research at the Start

腸内細菌叢の乱れ(dysbiosis)が炎症性腸疾患(IBD)の病態に関連することが報告され、糞便微生物移植(FMT)が注目されている。しかし、クロストリジウム腸炎での高い奏効率とは対照的にIBDにおけるFMTの効果は限定的である。その理由としてIBDでは発症後のdysbiosisを改善しても背景にある宿主の免疫異常まで是正されない可能性が考えられている。本研究では宿主の健常な免疫発達には腸管微生物叢に曝露すべき適切な時期があると考え、IBD動物モデルを用いて異なる時期にFMTを行うことによる腸炎抑制効果、その特徴や規定因子を検討することでIBDにおけるFMTが抱える問題点の解決につなげる。

Outline of Final Research Achievements

We employed germ-free (GF) mice early in life (4 weeks of age) and later in life (10 weeks of age) for fecal microbiota transfer (FMT) from specific pathogen-free (SPF) mice. We performed age-unmatched FMT between recipients early in life and donors early or later in life, in addition to common age-matched FMT. Age-matched FMT resulted in significantly different bacterial compositions between recipients early vs. later in life. Age-unmatched FMT revealed that bacterial compositions of recipients from donors later in life were similar to those of recipients from donors early in life. Correlation analysis demonstrated that genera Lachnospiraceae NK4A136 group and Roseburia were positively correlated to genes expressed predominantly early in life. The characteristic gene expression of the intestinal mucosa early in life might contribute to select specific bacteria in the intestinal microbiome early in life.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

腸内細菌叢の乱れ(dysbiosis)が炎症性腸疾患(IBD)の発症や病態に関連することが報告され、微生物叢を標的としたIBD治療として糞便微生物移植(FMT)が注目されている。しかし、IBDにおけるFMTでは発症後のdysbiosisを改善しても背景にある宿主の免疫異常が是正されず、その効果は限定的である。本研究では健常な免疫発達に必要な腸管微生物叢に曝露すべき時期が幼少期にあり、幼少期の腸管環境に有利に生着する細菌群の存在とその生着に関与する腸管環境の特徴を明らかにした。本研究で得られた知見は現在のIBD治療としてのFMTが抱える課題を解決する糸口になる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 健常な幼少期腸内細菌叢の構築に関与する宿主因子・細菌因子の探求2023

    • Author(s)
      西成田悠,三好潤,和田晴香,小栗典明,黒沼智,日比則孝,竹内修,松浦稔, 小林拓,秋元義弘,日比紀文,久松理一
    • Organizer
      第60回日本消化器免疫学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 幼少期における腸管微生物叢成立と宿主免疫発達の特徴2022

    • Author(s)
      西成田悠,三好潤,和田晴香,小栗典明,黒沼智,日比則孝,竹内修,松浦稔, 小林拓,秋元義弘,日比紀文,久松理一.
    • Organizer
      第59回日本消化器免疫学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 幼少期における腸管微生物叢成立と宿主免疫発達の特徴2022

    • Author(s)
      西成田悠,三好潤,和田晴香,小栗典明,黒沼智,日比則孝,竹内修,松浦稔, 小林拓,秋元義弘,日比紀文,久松理一
    • Organizer
      第50回日本臨床免疫学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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